調度狀態監測與監控預警系統中數據處理流程研究

趙萬有,曹 陽,溫嘉宇,姚敏東,劉 華

(黑龍江省調控中心 設備監控管理處,哈爾濱 150090)

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調度狀態監測與監控預警系統中數據處理流程研究

趙萬有,曹 陽,溫嘉宇,姚敏東,劉 華

(黑龍江省調控中心 設備監控管理處,哈爾濱 150090)

為解決黑龍江省調在線狀態監測與監控預警系統接收上來的狀態監測及預警數據質量不齊、有效性難以驗證,以及缺乏統一處理標準等問題，介紹了黑龍江狀態監測系統數據采集的整體規劃,闡述了如何建立一套標準、實用的數據處理流程及詳細步驟,并以圖文結合的方式說明黑龍江省調在實現監測數據的有效性、唯一性、合理性方面所采取的具體措施,為系統后期的各項功能應用提供了良好的基礎數據。

黑龍江省;調度狀態;監測與預警系統;數據采集與處理;優化與抑制

黑龍江省調度狀態監測與監控預警系統是根據國網公司三集五大“大運行”體系建設規劃而明確提出的、適用于調度監控的一套新系統,主要基于調度需求的狀態監測信息、預警信息、變電站生產輔助信息、視頻監控信息一體化業務支撐平臺和相應管理體系,實現輸變電設備狀態監測信息與調度運行信息融合,為調控一體化管理提供技術支撐。它能統籌黑龍江省電力公司電網調度和設備運行資源,推進輸變電設備運行與電網調度運行的業務融合,開展變電設備運行集中監控、輸變電設備狀態在線監測與分析業務,實現調控一體化。因此,自2014年3月始,黑龍江省調著手調度狀態監測與監控預警的建設,在系統設計初期,提出了系統建設的短期目標,主要實現:系統在省調控中心集中部署、分級應用(省調、地調、縣調),以及為調度日常監控應用提供設備狀態監測、告警信息,為系統后期的各項功能應用提供夯實的基礎數據。

1 監測數據采集整體規劃

黑龍江省調狀態監測與監控預警在省調D5000平臺上集成,部署在智能電網調度控制系統安全II區,主站配置前置、應用等服務器,實現信息的采集、存儲、分析與應用。

系統向Ι區D5000監控系統以E文本格式推送狀態監測實時告警信息,實現監控告警窗內以同一界面滾動平行監盤展示。

系統向Ⅲ區OMS系統以E文本格式推送狀態監測歷史告警信息統計,在OMS中設計統計月報,形成缺陷記錄,并入缺陷處理流程。調度主站的第一數據源目前來自省電科院在線監測采集平臺。

智能變電站變電設備狀態監測信息作為第二數據源,通過無線網接入安全接入區,通過橫向安全隔離裝置傳到安全II區在線監測服務器,通過II區通信網關機接入變電站調度數據網,并上傳至調度主站[1]。

2 監測數據處理模塊的實現方式

黑龍江省調度狀態監測數據采集整體規劃如圖1所示。

圖1 黑龍江省調度狀態監測數據采集整體規劃

從圖1可以看出,目前黑龍江省調的第一監測數據來源于省電科院輸變電在線監測平臺。將來,在智能變電站的綜合數據平臺建設完成后,還存在第二數據源的選擇問題。根據輸變電在線監測多年的運行經驗來看,遠程采集的監測數據由于裝置本身、傳輸通道、數據傳輸的標準化等等原因,會使主站采集的原始數據不可用。因此黑龍江省調在此系統建設過程中,把對原始數據的辨識和梳理,作為整個系統建設的重要前提。

重要模塊的數據處理模塊,主要有以下兩點作用:

1) 將原始監測信息數據做自動或是人工的加工和處理,形成規范的數據模型,以保證后續模塊能夠使用可靠的基礎數據[2]。

2) 衍生出一些二次數據,供后續模塊分析使用[3]。

數據處理模塊主要包括數據合理性自動校驗、數據合理性人工校驗、數據告警判斷、數據告警優化、數據告警抑制、監測裝置工作狀態(自檢、故障、異常、退出運行等)判斷[4]。單次數據處理模塊流程如圖2所示。

圖2 數據處理模塊流程圖

2.1 監測裝置工作狀態判斷

監測裝置工作狀態判斷主要是根據裝置上傳數據的最新時間與當前時間的差值,結合間隔閾值來判斷裝置是處于正常工作、休眠或是故障狀態。

監測數據是按照類型依據MDAI(n)-List[i]以及TSI[MDAI(n)]計算監測數據狀態標識F(n,k)存儲,其計算方法是:

1) 獲取某個監測裝置的所有未處理數據列表。

2) 獲取某個監測裝置的閥值設置信息。

3) 初始化該裝置的監測數據狀態標識。

4) 當數據出現異常時采用對應數據補救策略。

在應用中需要按照類型分別對監測裝置工作狀態加以判斷[5]。針對單個類型監測裝置工作狀態的具體判斷流程如圖3所示。

圖3 單個類型監測裝置工作狀態判斷流程圖

2.2 數據合理性自動校驗

數據合理性自動校驗主要是依據系統預先設置好的判定規則對各數據源在線監測數據進行校驗。由于監測數據是按照類型存儲的,因此需要按照類型分別對監測數據進行校驗。經過數據合理性自動校驗,將生成三種數據類型,分別為實測數據、自動置數數據和可疑數據[6]。針對單個類型監測數據的具體校驗流程如圖4所示。

2.3 數據合理性人工校驗

數據合理性人工校驗主要是對自動校驗后生成的實測數據、自動置數數據,以及可疑數據進行人工審核、修改或確認。經過人工校驗后的數據狀態將變為人工置數數據。

2.4 數據告警判斷、優化與抑制

數據告警判斷主要是依據系統預先設置好的告警判定規則對各數據源在線監測數據進行告警判斷。數據告警的優化與抑制功能可以根據告警過濾原則減少重復報警,增強用戶體驗[7]。由于監

圖4 數據合理性自動校驗流程圖

測數據是按照類型存儲的,因此需要按照類型分別對監測數據進行告警判斷。經過告警判斷以后,將生成預警數據和報警數據。針對單個類型監測數據的具體判斷流程如圖5所示。

2.5 數據狀態轉換圖

監測數據經過數據處理時數據狀態的轉換過程,如圖6所示。

圖5 告警數據處理流程圖

圖6 數據狀態轉換圖

3 結 論

黑龍江省調在此監測系統建設過程中,針對數

據采集過程中的環節進行了充分論證,力求將數據傳輸和采集的干擾降到最低。同時,研究和開發了數據處理模塊,設計的流程體系清晰完整,充分結合程序高性能判斷及人工及時干預,避免了任一環節的遺漏。目前,這套數據處理模塊經過2個多月的調試,已經上線運行。通過一段時間對該模塊處理前的數據和處理后的數據的對比,可以看到經過辨識的數據的準確性和合理性由65%提高到了97%,提升明顯。

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(責任編輯 侯世春)

Research on data process flow in power dispatch condition monitoring and early warning system

ZHAO Wanyou, CAO Yang, WEN Jiayu, YAO Mindong, LIU Hua

(Heilongjiang Electric Power Dispatching Control Center, Harbin 150090, China)

Aiming at the problems of Heilongjiang power dispatching condition monitoring system, including the inconsistent quality of uploaded condition monitoring and warning data, the difficulty in validating its effectiveness, and the insufficiency of united processing principle, this paper introduced the total plan for data collection of Heilongjiang Power condition monitoring system, expounded how to build a standard and useful data processing flow and specific steps on the basis of realities so as to achieve the goal of standard and legal data application, and described the specific measures adopted to realize the effectiveness, uniqueness and rationality of Heilongjiang monitoring data through graphics and text, which provided the fundamental data for the late application of all system functions.

Heilongjiang; dispatch condition; monitoring and early warning system; data acquistion and processing; optimization and restrain

2015-10-14。

趙萬有(1963—),男，高級工程師，從事調控中心設備監控管理工作。

TM73

A

2095-6843(2016)02-0119-04